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A Inexorabilidade do reso potvel diretoThe Inexorability of direct potable reuse

Ivanildo Hespanhol

Resumo:

A poltica de importar gua de bacias cada vez mais distantes para satisfazer o crescimento da demanda co-

meou h mais de dois mil anos com os romanos, dando origem aos seus famosos aquedutos. A prtica ainda

persiste, resolvendo, precariamente, o problema de abastecimento de gua de uma regio, em detrimento

daquela que a fornece. As solues mais modernas em termos de gesto de recursos hdricos consistem em

tratar e reusar os esgotos j disponveis nas prprias reas urbanas para complementar o abastecimento

pblico. A prtica de reso para fins no potveis j est consagrada em uma grande multiplicidade de pases

desenvolvidos e em vias de desenvolvimento. Atualmente, a proposta evoluiu para reso potvel por meio da

utilizao dos sistemas de distribuio existentes, eliminando os custos associados a linhas paralelas para

distribuir gua de reso. Os fundamentos ambientais, de sade pblica e gerenciais, assim como os siste-

mas de tratamento avanados e as tcnicas de certificao da qualidade da gua atualmente disponveis,

permitem fazer uso de recursos hdricos locais, produzindo gua segura, que no , certamente, propor-

cionada por sistemas convencionais, tratando gua extremamente poluda. A prtica de reso potvel direto para abastecimento pblico j est estabelecida em diversos estados americanos, na frica do Sul, Austrlia, Blgica, Nambia e Singapura, sem que tenham sido detectados problemas de sade pblica associados. A existncia de precedentes bem-sucedidos, a viso de segurana adicional no abastecimento de gua e a dis-ponibilidade de gua com qualidade elevada so fatores positivos para a aceitao comunitria da prtica de reso potvel direto. Por outro lado, fatores negativos associados percepo e aceitao pblica podem, se no forem adotadas estratgias de comunicao e de educao comunitria, se caracterizar como elementos inibidores da prtica. O maior fator limitante, entretanto, se origina nos rgos reguladores, que insistem em adotar posturas conservadoras, propondo normas irracionalmente restritivas, que apenas contribuem para

impedir a importantssima prtica de reso de gua no Brasil.

Palavras-chave: Gesto de recursos hdricos. Sistemas de tratamento avanado. Reso de gua. Reso potvel direto.

Ivanildo HespanholPh.D. Professor titular do Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental da Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Diretor do Centro Internacional de Referncia em Reso de gua (CIRRA/IRCWR/USP).

DOI: 10.4322/dae.2014.141

Data de entrada: 15/05/2013

Data de aprovao: 04/11/2014

janeiro abril 2015 Revista DAE 63

artigos tcnicos

Abstract:

Watershed transposition is a two thousand years policy developed by the Romans to satisfy their continuously gro-

wing water demand, leading to the construction of an extensive network of aqueducts. The practice remains no-

wadays, solving the supply problems in one region in detriment of another. The modern solution in terms of water

resources managements to treat and to reuse wastewater locally available in the urban settings to complement

public supplies. Non potable reuse is widely applied in a wide range of developed as well as in industrializing coun-

tries. Presently, the proposal has been evolved to potable reuse by making use of the existing distribution systems,

eliminating, in this way, the costs associated to parallel lines to supply reuse water. The basic environmental, public

health and managerial criteria, as well as advanced treatment and water quality certification systems now available

allow for the use of local water resources to produce safe water, which is, certainly not provided through conven-

tional systems treating highly polluted waters. Potable direct reuse for public supply has already been established

in several states of the United States as well in Australia, Belgium, Namibia, Singapore and South Africa, without

detected health effects associated. Existing well succeeded precedents, the expectancy of an additional security

on water supply and water quality are important positive factors for the acceptance of direct potable reuse. On the

other hand negative factors associated to public perception and acceptance, may, if community information and

awareness is not adequately promoted, be a source of restriction for direct potable reuse. However, the most critical

negative factors originate from regulatory bodies, by adopting a conservative behavior and proposing irrationally

restrictive regulations, contributing only for the hindering of the very important practice of water reuse in Brazil.

Keywords: Water resources management. Advanced treatment systems. Water reuse. Direct potable reuse.

1 SuStentAbilidAde, RobuStez, ReSilinciA e VulneRAbilidAde O termo sustentabilidade um conceito tc-

nico/filosfico genrico que, se considerado in-

dependente de variveis sistmicas especficas,

no pode ser expresso em termos quantitati-

vos. Em um sistema de abastecimento de gua,

a sustentabilidade deve ser interpretada como a

probabilidade de suprir, permanentemente, de-

mandas crescentes, em condies satisfatrias.

As variveis mais importantes que estabelecem,

ou no, uma condio de sustentabilidade so:

(i) robustez, refletindo desempenho consistente e

capacidade de atender a uma demanda crescente

mesmo em condies de diversos tipos de estres-

se; (ii) resilincia, ou seja, a habilidade do sistema

de recuperar seu estado satisfatrio aps sofrer

impactos negativos, como, por exemplo, a perda

de capacidade de atendimento de fontes de abas-

tecimento; e, (iii) vulnerabilidade, isto , a mag-

nitude da falha de um sistema de abastecimento

(HASHImOtO et al., 1982).

Sistemas como o que abastece a Regio metropo-

litana de So Paulo (RmSP) no so portanto, sus-

tentveis, porque so pouco robustos e possuem

resilincia praticamente nula, uma vez que per-

manecem na dependncia de recursos oriundos

de bacias que, por sua vez, tambm esto subme-

tidas a condies extremas de estresse hdrico.

A cultura de importar gua de bacias cada vez

mais distantes para satisfazer o crescimento da

demanda remonta h mais de dois mil anos. Os

romanos, que praticavam uso intensivo de gua

janeiro abril 2015Revista DAE64

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para abastecimento domiciliar e de suas termas,

procuravam, de incio, captar gua de mananciais

disponveis nas proximidades. medida que es-

tes se tornavam poludos pelos esgotos dispostos

sem nenhum tratamento ou ficavam incapazes

de atender demanda, passavam a aproveitar

a segunda fonte mais prxima e assim sucessi-

vamente. Essa prtica deu origem construo

dos grandes aquedutos romanos, dos quais exis-

tem, ainda, algumas runas, em diversas partes do

mundo (BOWDOUIN COLLEGE, 2006; SWANSEA

UNIVERSItY, 2006).

A sistemtica atual pr-histrica e irracional,

resolvendo precariamente o problema de abaste-

cimento de gua em uma regio, em detrimento

daquela que a fornece. H, portanto, necessida-

de de adotar um novo paradigma que substitua a

verso romana de transportar sistematicamente

grandes volumes de gua de bacias cada vez mais

longnquas e de dispor os esgotos, com pouco

ou nenhum tratamento, em corpos de gua ad-

jacentes, tornando-os cada vez mais poludos

(HESPANHOL, 2012).

Como confirmao do critrio de planejamento

de importar recursos hdricos de bacias distan-

tes, est em fase de projeto executivo a capta-

o de gua junto ao reservatrio Cachoeira do

Frana, no rio So Loureno, Alto Juqui, para

uma produo mdia de 4,7 m3/s e mxima de

6,0 m3/s (SABESP, 2011). O sistema adutor, in-

cluindo as linhas de gua bruta e de gua tra-

tada, de aproximadamente 100 quilmetros,

atingindo a RmSP, aps um recalque superior

a 300 metros. O projeto, alm de envolver os j

ultrapassados sistemas convencionais de tra-

tamento, no apresenta quaisquer aspectos de

viabilidade tcnica, econmica e ambiental, pois

vai demandar um investimento de 2,2 bilhes de

reais. Nenhuma considerao adicional foi feita

pelos tomadores de deciso quanto ao volume

de esgotos que seria gerado em funo dessa

nova aduo, ou seja, de aproximadamente 3,8

m3/s, assumindo-se um coeficiente de retorno

de 80%, que certamente ser disposto, sem tra-

tamento, nos j extremamente poludos corpos

hdricos da RmSP.

2 ReSo de guA e SuStentAbilidAde Nesse cenrio, uma soluo sustentvel seria a de

tratar e reusar, para fins benficos, os esgotos j

disponveis nas reas urbanas para complementar

o abastecimento pblico. Essa prtica contribui-

ria substancialmente para o aumento da robustez

dos sistemas e tornaria o conceito de resilincia

pouco significativo, uma vez que eliminaria as

condies de estresse associadas reduo da

disponibilidade hdrica em mananciais utilizados

para abastecimento pblico.

Numa primeira etapa, essa proposta se desenvol-

veu em termos de reso para usos urbanos no

potveis. Nos ltimos anos, vem se ampliando no

sentido de adotar o reso para fins potveis. Esse

conceito, alm de constituir soluo econmica e

ambientalmente correta, proporcionar gua se-

gura, o que no , atualmente, fornecido por sis-

temas convencionais de tratamento, que tratam

guas provenientes de mananciais extremamente

poludos, inclusive com poluentes emergentes.

As tecnologias modernas de tratamento e de

certificao da qualidade da gua disponveis

atualmente tm grande potencial para viabili-

zar a utilizao de mananciais desprotegidos,

permitindo, por extenso, o reso direto de gua

para fins potveis. A prtica do reso potvel

direto, pelo fato de empregar tecnologia e siste-

mas de controle e de certificao modernos, pro-

porcionar, certamente, melhores benefcios em

termos de sade pblica do que o emprego das

tecnologias de tratamento convencionais para

tratar gua oriunda de mananciais extremamen-

te poludos contendo altas concentraes de es-

gotos domsticos e industriais.


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3 SiStemAS de ReSo PotVelSistemas de reso potvel podem ser concebidos

como Reso Potvel Indireto Planejado (RPIP) ou

No Planejado (RPINP) e reso potvel direto.

3.1 RPinP

Sistemas de de RPINP, na grande maioria das ve-

zes inconscientes, so praticados extensivamente

no Brasil. Exemplos tpicos so os lanamentos

de esgotos (tratados ou no) e a coleta a jusante

para tratamento e abastecimento pblico,

praticados em cadeia, por diversos municpios,

ao longo do rio tiet e do rio Paraba do Sul. Na

RmSP, a reverso do corpo central e do brao

do taquacetuba do reservatrio Billings para o

reservatrio Guarapiranga tambm constitui

um sistema de reso de gua para fins potveis,

o qual no foi concebido dentro dos critrios e

tecnologias associados s prticas de reso, pois

as guas coletadas do reservatrio Guarapiranga,

aps a reverso do reservatrio Billings, so

tratadas na Estao de tratamento de gua (EtA)

do Alto da Boa Vista por meio de um sistema

convencional de tratamento.

Causa estranheza que o rgo regulador local, ex-

tremamente vinculado a normas irracionais e ex-

tremamente restritivas, ignore completamente os

problemas ambientais e de sade pblica causa-

dos por essa sequncia de lanamentos de esgo-

tos brutos e de captao imediatamente a jusante

para abastecimento pblico de gua.

Um esquema ilustrativo de sistema de RPINP

mostrado na Figura 1.

3.2. RPiP

Conceitualmente, o RPIP deve ser constitudo por

um sistema secundrio de tratamento de esgotos,

geralmente de lodos ativados e, mais moderna-

mente, de sistemas de biomembranas submersas

(imBRs), seguido de sistemas de tratamento avan-

ado e, se necessrio, de um balanceamento qu-

mico antes do lanamento em um corpo receptor,

superficial ou subterrneo, aqui designado como

Atenuador Ambiental (AA), como mostrado es-

quematicamente na Figura 2.

Os AAs podem ser corpos hdricos naturais asso-

ciados aos sistemas de reso potvel direto pla-

Figura 1: Cenrio tpico de sistemas de reso indireto no planejado efetuados em srie.


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nejado, como aquferos confinados, nos quais a

recarga gerenciada efetuada com os esgotos

tratados, ou corpos receptores naturais, rios, la-

gos ou reservatrios construdos para regula-

rizao de vazes, tomada de gua, gerao de

energia eltrica ou usos mltiplos, nos quais os

esgotos tratados so lanados e posteriormen-

te captados para reso indireto. Os AAs, tanto

subterrneos quanto superficiais, tm o objetivo

de, por efeitos de diluio, sedimentao, adsor-

o, oxidao, troca inica etc., atenuar as baixas

concentraes de poluentes remanescentes dos

sistemas avanados de tratamento utilizados. A

legislao do estado da Califrnia (CDPH, 2008)

para recarga gerenciada de aquferos (que pode-

ria ser avaliada e adaptada para condies brasi-

leiras), por exemplo, estabelece uma reteno de

seis meses, baseada na hiptese de que cada ms

de reteno proporciona a reduo de uma ordem

de magnitude (99%) de vrus, obtendo no perodo

total uma reduo correspondente a seis ordens

de magnitude (99,9999%).

Os objetivos bsicos dos AAs so:

proporcionar diluio e estabilizao dos conta-

minantes ainda existentes no efluente tratado;

proporcionar uma barreira adicional de trata-

mento para organismos patognicos e/ou ele-

mentos-traos, por meio de sistemas naturais;

proporcionar tempo de resposta em caso de

mau funcionamento do sistema avanado

de tratamento;

proporcionar percepo pblica de que ocorre

um aumento da qualidade da gua;

proporcionar ao pblico consumidor a percep-

o de que ocorre uma dissociao entre esgo-

to e gua potvel.

O reso potvel direto planejado difcil de ser

aplicado nas condies atuais brasileiras, devido

s seguintes caractersticas tcnicas, ambientais,

legais e institucionais:

os corpos receptores superficiais que poderiam

operar como AAs so geralmente poludos,

no possibilitando os efeitos purificadores

secundrios desejados. Na realidade, o oposto

Figura 2 - RPIP.Fonte: Adaptado de Tchobanoglous et al. (2011).


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ocorreria, pois efluentes altamente purificados

por processos avanados de tratamento seriam

contaminados, em face dos elevados nveis de

poluio de grande parte dos corpos hdricos;

por desconhecimento da importncia e

benefcios inerentes, a prtica de recarga

gerenciada de aquferos formalmente

rejeitada pelos legisladores e por alguns rgos

de fomento, que vm continuamente recusando

o desenvolvimento de estudos e projetos que

dariam subsdios para o desenvolvimento de

uma norma e de cdigos de prtica nacionais

sobre o tema (HESPANHOL, 2009). Por essa

razo, no h no Brasil possibilidade atual de

utilizar aquferos subterrneos como AAs;

efluentes lanados em corpos receptores,

superficiais ou subterrneos, no passam

automaticamente a ser do domnio das

entidades ou companhias de saneamento

que procederam ao tratamento e respectiva

descarga. Uma vez lanados ao meio

ambiente, a captao correspondente, total

ou parcial, fica submetida aos critrios de

outorga e respectiva cobrana pelo uso da

gua. De maneira geral, as companhias de

saneamento no faro grandes investimentos

em sistemas de tratamento para obter uma

gua de qualidade elevada sobre a qual no

teriam domnio automtico. Apenas quando

ocorrerem condies logsticas especiais, ou

seja, quando a captao outorgada for efetuada

muito prxima aos pontos de lanamento ou

quando o reservatrio que recebe os efluentes

tratados for operado pela prpria companhia

de saneamento que efetua o reso, poder

o investidor auferir os benefcios do elevado

grau de tratamento conferido a seus efluentes,

para implementar sistemas de RPIP.

Verifica-se, portanto, que a implantao de siste-

mas de RPIP no tem, atualmente, condies tc-

nicas e econmicas para ocorrer no Brasil. No fu-

turo, seria possvel que essa modalidade de reso

pudesse vir a ser implantada, caso fosse promul-

gada legislao nacional sobre recarga gerencia-

da de aquferos e/ou a obrigatoriedade de que os

esgotos s podem ser lanados em corpos super-

ficiais aps nveis de tratamento superiores aos

secundrios, hoje adotados apenas em pequena

parte do pas.

H uma enorme gama de sistemas de RPIP, tan-

to experimentais quanto pblicos, operando em

diversos pases. Um sistema administrado pela

Companhia Intermunicipal de gua Veurne-

Ambacht (IWVA), em Koksijde, no extremo nor-

te da Blgica, est em operao desde julho de

2002. A Estao de tratamento de Efluentes (EtE)

de Wulpen, constituda por um sistema de lodos

ativados, foi construda em 1987 e reformada em

1994 para proporcionar remoo de nutrientes.

Seu efluente encaminhado estao de trata-

mento avanado de torreele, na qual passa por

unidades de ultrafiltrao (ZeeWeed, ZW 500C

da Zenon) e, em seguida, por unidades de osmose

reversa (30LE-440 da Dow Chemical). O efluente

da EtA de torreele , aps um transporte de apro-

ximadamente 2,5 quilmetros, infiltrado no aqu-

fero arenoso, no confinado, de Saint Andr, com

o objetivo de remover organismos patognicos e

traos de produtos qumicos que possam ter ul-

trapassado a barreira de osmose reversa. A gua

recuperada do aqufero a distncias variando en-

tre 33 e 153 metros do ponto de recarga, por meio

de 112 poos, a profundidades variando entre 8 e

12 metros. O extensivo sistema de monitoramen-

to efetuado mostrou a excelente qualidade da

gua potvel produzida. As anlises efetuadas em

2007 nos efluentes do sistema de osmose reversa

indicaram a ausncia de produtos farmacuticos

quimicamente ativos e de disruptores endcrinos

acima dos limites de deteco de 0,5 a 10 ng/L

(VAN HOUttE; VERBAUWHEDE, 2008; VANDEN-

BOHEDE et al., 2008).


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Um dos maiores e mais conhecidos sistemas de

RPIP o de Orange County, situado em Fountain

Valley, na Califrnia. Seu efluente encaminhado,

sem desinfeco, estao de tratamento avan-

ado de Water Factory 21, pertencente ao Orange

County Water District, cuja produo de apro-

ximadamente 82 milhes de metros cbicos por

ano. O sistema antigo de tratamento, composto

por sistema de coagulao/floculao com cal,

extrao de amnia, recarbonatao, filtrao,

adsoro em carvo ativado, desinfeco e osmo-

se reversa (tCHOBANOGLOUS; BURtON, 1991),

foi substitudo, a partir de 2008 e aps extensivos

estudos pilotos, pelo sistema apresentado na Fi-

gura 3. Parte da gua produzida dirigida s ba-

cias de infiltrao de Kraemmer e miller e parte,

aos poos de injeo, utilizados para evitar a pe-

netrao da cunha salina no aqufero costeiro, ao

longo da Ellis Avenue.

3.3 Reso potvel direto

Reso potvel direto consiste no tratamento

avanado de efluentes domsticos e sua intro-

duo em uma EtA cujo efluente adentra, dire-

tamente, um sistema pblico de distribuio de

gua, sem que ocorra a passagempor AAs, tanto

superficiais quanto subterrneos. O esgoto, aps

tratamento avanado, poder ser introduzido di-

retamente em uma EtA ou em um reservatrio de

mistura a montante dela, quando vazes comple-

mentares, tanto de origem superficial quanto sub-

terrnea, compem a vazo total a ser tratada no

sistema de reso.

Figura 3 - Orange County Water District, Fountain Valley, CA. Fonte: Adaptado de Tchobanoglous et al., (2011).


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Figura 4 - Reso potvel direto.

Conforme mostrado na Figura 4 aps tratamento

secundrio (sistemas convencionais ou sistemas

membrane Bio Reactor - mBR), os esgotos pas-

sariam por cmara de equalizao, por um siste-

ma de tratamento avanado e por uma eventual

cmara para balanceamento qumico, seguida

de reservatrio de reteno, antes de serem en-

caminhados EtA, aps mistura a ser efetuada

com guas superficiais e/ou subterrneas.

A necessidade de balano qumico dever ser ve-

rificada quando no ocorrer a complementao

com fontes superficiais ou subterrneas ou quan-

do a porcentagem de gua de reso for bastante

elevada. Nesse caso, pode ser conveniente efetuar

a remineralizao da gua para evitar problemas

de sade pblica, melhorar o gosto e prevenir cor-

roso a jusante.

O reservatrio de reteno pode ser natural (um

pequeno lago ou reservatrio isolado) ou cons-

trudo. Deve ser adequadamente projetado para

servir como um sistema intermedirio entre o

sistema de tratamento de esgotos e o sistema de

tratamento de gua potvel. Se o sistema envol-

ver um grau significativo de variabilidade no sis-

tema de tratamento de esgotos, esse reservat-

rio dever ser de grandes dimenses, permitindo

tempo suficiente para responder s eventuais

deficincias do processo e efetuar uma certi-

ficao extensiva do efluente produzido. Caso

apresente um elevado grau de confiabilidade, o

reservatrio de reteno poder ter dimenses

Fonte: Adaptado de Tchobanoglous et al., (2011).


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reduzidas ou mesmo no ser includo no sistema

de reso.

Os objetivos bsicos dos reservatrios de reten-

o e certificao so:

compensar a variabilidade entre a produo e

a demanda de gua;

compensar a variabilidade da qualidade da

gua produzida (praticamente desnecessrio

com sistemas avanados de tratamento);

prover um mnimo de tempo para detectar

e atuar sobre as eventuais deficincias de

processo antes da introduo da gua tratada

no sistema de distribuio.

Alm disso, devem ser projetados e construdos

com elevado nvel de segurana estrutural e am-

biental, prevenir poluio externa, evitar perdas

por evaporao, dispor de sistemas hidrulicos

capazes de efetuar descargas rpidas quando ne-

cessrio e dispor de instalaes para amostragem

e monitoramento.

A Figura 5 mostra, esquematicamente, um siste-

ma de certificao que inclui trs reservatrios

dispostos em srie, cada um com volume de gua

potvel equivalente a 12 horas de produo do

sistema avanado de tratamento (AtSE, 2013).

4 tecnologiA diSPonVel PARA ReSo PotVel diReto

A questo adjacente que ainda perdura em mui-

tos setores conservativos se h, atualmente,

disponibilidade de tecnologia adequada (ope-

raes, processos unitrios e sistemas integra-

dos) e tcnicas de certificao da qualidade da

gua que permitam produzir, consistentemen-

te, gua segura a partir de esgotos domsticos,

respeitando critrios econmicos e de proteo

Figura 5 - Reservatrio de reteno e de certificao.Fonte: Adaptado de ATSE (2013).


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da sade pblica dos consumidores. Em seguida

so apresentados, de maneira resumida, trs pro-

cessos unitrios bsicos que, em conjuno com

processos tradicionais, como coagulao/flocu-

lao, filtrao, desinfeco etc., podem compor

sistemas avanados de tratamento, que devem

ser avaliados com o objetivo de produzir consis-

tentemente gua de reso para fins potveis,

em sistemas diretos.

4.1 operaes e processos unitrios potenciais

Os processos ou sistemas unitrios que podero ser

utilizados para compor sistemas avanados de tra-

tamento para reso so basicamente os seguintes:

a. sistemas de membranas: os poluentes qumi-cos tradicionais e emergentes, mesmo os de

baixa massa molecular, como os disruptores

endcrinos, assim como organismos patog-

nicos de dimenses muitos pequenas, como

os oocistos de Cryptosporidium spp., podem

ser efetivamente removidos por sistemas de

membrana de ultrafiltrao, nanofiltrao e

osmose reversa. A Organizao mundial da

Sade (OmS) avalia que, dependendo dos tipos

de membrana utilizados e de suas caractersti-

cas operacionais, a remoo mxima de vrus,

bactrias e protozorios pode ser superior a or-

dens de magnitude 6,5, 7 e 7, respectivamente

(WHO, 2011);

b. carvo biologicamente ativado: unidades de carvo biologicamente ativado so sistemas

utilizados em tratamento avanado de gua,

principalmente para remover material org-

nico (geralmente biodegradveis), material

no orgnico (compostos estveis e de difcil

degradao) e organismos patognicos, conti-

dos em guas superficiais ou subterrneas. A

remoo de contaminantes processada por

meio de trs mecanismos bsicos: biodegra-

dao, adsoro de micropoluentes e filtrao

de slidos suspensos (ASANO et al., 2007). O

biofilme formado nos poros e superfcie do

carvo ativado (em p ou granular) consome

a matria orgnica, produzindo, como subpro-

dutos, gua, dixido de carbono, biomassa e

molculas orgnicas simples. A promoo da

atividade biolgica efetuada pela ao de um

oxidante forte, geralmente oznio, que apli-

cado na entrada da unidade filtrante;

c. processos oxidativos avanados (POAs): en-

volvem a gerao do radical livre hidroxila

(OH), um oxidante forte com capacidade de

oxidar compostos que no so passveis de ser

oxidados por oxidantes convencionais, como

oxignio, oznio e cloro. (tCHOBANOGLOUS et

al., 2003). A importncia de POAs em sistemas

de reso potvel direto vinculada ao fato de

que mesmo efluentes de sistemas de trata-

mento tercirio (inclusive permeados de siste-

mas de osmose reversa) podem conter traos

de compostos orgnicos naturais ou sintticos

(ASANO et al., 2007).

4.2 Sistemas avanados de tratamento para reso potvel direto

O sistema avanado de tratamento dever ser

concebido em funo das caractersticas do esgo-

to a ser tratado e da qualidade de eventuais fon-

tes adicionais de gua que sero tratadas na EtA.

Dependendo da qualidade dessas fontes extras,

(presena de produtos qumicos e de organismos

patognicos, como oocistos de Cryptosporidium

spp.), a EtA dever, tambm, conter sistemas

avanados de tratamento, como ultrafiltrao

e POAs.

O sistema de tratamento avanado a ser constru-

do (aps tratamento convencional por sistemas de

lodos ativados ou equivalentes) dever integrar os

conceitos de barreiras mltiplas, sendo impres-

cindvel executar estudos pilotos para identificar a

consistncia na produo de efluentes adequados,

fornecer parmetros de projeto realistas, identifi-

car problemas de operao e manuteno e avaliar

os custos associados.


artigos tcnicos

Considerando a elevada capacidade de remo-

o de poluentes crticos dos processos unitrios

descritos, os sistemas de tratamento para reso

potvel direto a ser considerados para avaliao,

em funo de efluentes especficos e de caracte-

rsticas locais, so os quatro sistemas esquemati-

zados na Figura 6.

Os sistemas (a) e (b), que utilizam efluentes de

sistemas de tratamento de esgotos por lodos

ativados, necessitam de cmaras de equalizao

devido variao de qualidade dos efluentes pro-

duzidos, principalmente quando so empregados

sistemas de aerao prolongada. O sistema (a)

composto por unidades de osmose reversa (com

pr-tratamento por ultrafiltrao) e de POA, por

meio de UV/H2O

2. Como nos demais sistemas

mostrados na Figura 6, o efluente tratado passa

pelo reservatrio de reteno/armazenamento/

certificao, pela cmara de mistura e, finalmen-

te, pela EtA, produzindo gua potvel. O sistema

(b) emprega unidades de ultrafiltrao, carvo

biologicamente ativado com oznio, nanofiltra-

o e POA, por meio de de UV/H2O2. Os sistemas

(c) e (d) integram os mesmos processos unitrios

de tratamento, mas efetuam o tratamento bio-

lgico mediante sistemas mBR com membranas

de ultrafiltrao. Assim, no necessitam, devido

consistncia de qualidade proporcionada pelas

unidades de ultrafiltrao, de cmaras de equali-

zao. O sistema (c) integra, aps o sistema mBR,

unidades de osmose reversa e de POA, por meio

de UV/H2O2; j o sistema (d) composto por car-

vo biologicamente ativado com ozona, nanofil-

trao e POA, por meio de UV/H2O

2.

Figura 6 - Sistemas avanados de tratamento para reso potvel.Fonte: Adaptado de Leverenz et al. (2011) e Tchobanoglous et al. (2011).


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Figura 7 - Estao de tratamento de Goreangab, em Windhoek, Nambia, para reso potvel direto, remodelada em 1997.

5 A exPeRinciA mundiAl em ReSo PotVel diReto Assim como os sistemas de RPIP, h uma significativa quantidade de sistemas de reso potvel direto,

tanto experimentais em operao, implantados quanto em diversos estados americanos, na frica do Sul,

Austrlia, Blgica, Nambia e Singapura, sem que tenham sido detectados problemas de sade pblica

associados. Alguns desses exemplos so mostrados a seguir.

Denver, Colorado, Estados Unidos

O projeto de demonstrao de reso potvel di-

reto da cidade de Denver operou no perodo de

1985 a 1992 e teve como principal objetivo ava-

liar os problemas potenciais de sade pblica que

poderiam ocorrer. O sistema, alimentado com es-

gotos secundrios sem desinfeco, foi projetado

Windhoek, Nambia

O municpio de Windhoek, com aproximadamente

250.000 habitantes (censo de 2001), est situado

na Nambia, sudoeste da frica, ao sul do deserto

do Saara. O reso potvel direto vem sendo prati-

cado h mais de 40 anos, sem que problemas de

sade pblica associados gua potvel tenham

sido identificados (VAN DER mERWE et al., 2008).

dentro do conceito de barreiras mltiplas monta-

das em linhas paralelas para permitir manuteno

adequada e dar continuidade operao quando

da ocorrncia de eventuais falhas em processos

e operaes unitrias (Figura 8). Foi efetuado um

extensivo monitoramento da qualidade da gua

produzida, utilizando amostras compostas em pe-

Alm de um completo sistema de monitoramento da

qualidade da gua, utilizado o princpio de pontos

crticos de controle (ABNt, 2002; DAmIKOUKA et al.,

2007), o que traz uma maior segurana de sade

pblica aos usurios.

O esquema do sistema avanado atual, da EtA de

Goreangab, aps a ltima ampliao efetuada em

1997, mostrada na Figura 7.

Fonte: Adaptado deVan Der Merwe et al. (2008).


artigos tcnicos

Cloudcroft, Novo Mexico, Estados Unidos

A pequena vila de Cloudroft se localiza no estado

do Novo mxico, ao sul do municpio de Albuquer-

que. tem uma populao de aproximadamente

850 habitantes , que cresce para mais de 2.000 du-

rante fins de semana e feriados. Nessas ocasies,

a demanda de gua passa de aproximadamente

680 m3/dia para um pico prximo a 1.360 m3/dia.

Visando a eliminar o transporte de gua por meio

de caminhes-pipa durante os picos de consumo,

a comunidade decidiu aumentar a disponibilida-

de de gua mediante um sistema de reso potvel

direto, utilizando os esgotos domsticos produzi-

dos localmente. O sistema de tratamento adota-

do, mostrado na Figura 9, inclui em uma primeira

fase um reator mBR para tratamento secundrio

dos esgotos, desinfeco, osmose reversa e um

sistema de POA. Seu efluente recebe aproxima-

damente 51% (do total produzido) de gua bruta

oriunda de guas superficiais e de fontes subter-

rneas locais. A mistura mantida em um reser-

vatrio durante aproximadamente duas semanas,

passando, em seguida, por uma segunda bateria

de unidades de tratamento, incluindo ultrafiltra-

o, desinfeco por radiao ultravioleta, carvo

ativado e desinfeco final com cloro.

Figura 8 - Estao experimental de tratamento de Denver, Colorado - reso potvel direto

rodos de 24 horas e avaliando todas as variveis

de qualidade regulamentadas na poca. Embora

no perodo dos testes ainda no se tivesse conhe-

cimento de poluentes emergentes que hoje so

encontrados em mananciais de todo o mundo, a

pesquisa evidenciou que a gua produzida apre-

sentava qualidade semelhante gua potvel dis-

tribuda em Denver e atendia a todos os padres

de qualidade de gua da Agncia de Proteo

Ambiental dos Estados Unidos (EPA), da Comuni-

dade Europeia e das diretrizes da OmS (Asano et

al, 2007).

Fonte: Adaptado de Asano et al. (2007).


artigos tcnicos

Figura 10 - Big Springs, Texas.

Figura 9 - Sistema de Cloudcroft, Novo Mxico.

Big Springs, Texas, Estados Unidos

Embora o reso de gua seja praticado na regio

h muito tempo, o Colorado River Water District,

que abastece vrias comunidades da regio, in-

clusive Big Springs, tomou recentemente a deci-

so de reciclar 100% da gua, durante 100% do

tempo. O primeiro projeto de reso associado a

essa diretriz foi o de Big Springs, que est ainda

em fase de implementao. Conforme mostrado

na Figura 10, o efluente do sistema convencional

de lodos ativados existente recebe cloro e passa

por um filtro de areia e por desclorao. Passa, em

seguida, por um sistema de tratamento avanado,

constitudo por microfiltrao, osmose reversa e

por um sistema de POA. O efluente purificado por

meio desse sistema encaminhado a um reserva-

trio de mistura com gua bruta proveniente do

reservatrio Spencer e do reservatrio thomas.

A gua , finalmente, captada no reservatrio

de mistura, passando, em seguida, por um siste-

ma de tratamento fsico-qumico constitudo por

coagulao/floculao/sedimentao, filtrao e

desinfeco com cloro. O efluente desse sistema

adentra, diretamente, no sistema de distribuio

de gua de Big Springs.

Fonte: Adaptado Tchobanoglous, et al., (2011).

Fonte: Adaptado Tchobanoglous, et al., (2011).


artigos tcnicos

Beaufort West, frica do Sul

A estao de tratamento avanado de Beaufort

West recebe efluentes tratados por sistemas ter-

cirios convencionais das EtEs Northern e Kwa

mashu, tendo sido dimensionada para uma vazo

de 2.100 m3/dia (AtSE, 2013). O sistema, compos-

to por ultrafiltrao, osmose revers, POA (per-

xido de hidrognio e ultravioleta) e desinfeco

por cloro, produzir 1.000 m3/dia, que sero mes-

clados com gua tratada pela EtA local de 4.000

m3/dia, produzindo, portanto, uma vazo total de

5.000 m3/dia (Figura 11).

Figura 11 - Sistema de Beaufort West, frica do Sul.

6 FAtoReS PoSitiVoS PARA imPlementAo do ReSo PotVel diRetoEm funo do cenrio crtico descrito, ine-

vitvel que, em um futuro muito prximo, no

haja outra soluo que no seja a de substituir

mecanismos ortodoxos de gesto da gua no

setor urbano por novos paradigmas, para poder

assegurar a sustentabilidade do abastecimento

de gua, tanto em termos de qualidade quanto

de quantidade. A mais importante misso

dessa mudana de paradigma est associada

universalizao da prtica de reso de gua

e, mais especificamente, da prtica de re-

so potvel direto, utilizando apenas as redes

de distribuio de gua atualmente existentes

e suas ampliaes.

As razes bsicas e os fatores positivos que co-

laboraram para essa mudana significativa nos

dogmas vigentes de gesto da gua so, basi-

camente, as seguintes:

os mananciais para abastecimento de gua es-

to se tornando cada vez mais raros, mais dis-

tantes e mais poludos, tornando-se invivel

a sua utilizao, como mostrado no primeiro

caso relacionado;

o RPINP, extensivamente praticado no Brasil,

uma prtica prejudicial tanto para o meio am-

biente quanto para a sade pblica de usurios

de sistemas de distribuio de gua tratada por

meio de sistemas convencionais;

a implementao de sistemas de RPIP parece

ser, atualmente, de pequena viabilidade nas

condies brasileiras, uma vez que corpos re-

ceptores superficiais, que poderiam operar

como AAs, so, como mencionado na seo

3.2, geralmente poludos, no possibilitando

os efeitos purificadores secundrios deseja-

dos. Da mesma forma, a utilizao de aquferos

como AAs tambm no pode ser realizada na

presente conjuntura nacional, uma vez que a

Fonte: ASTE (2013).


artigos tcnicos

prtica de recarga gerenciada de aquferos no

, ainda, tecnicamente reconhecida no Brasil;

com a tecnologia avanada hoje disponvel,

possvel remover contaminantes-traos org-

nicos e inorgnicos e organismos patognicos

que no so removidos em sistemas tradicio-

nais de tratamento de gua;

no haver necessidade de construir um sis-

tema de distribuio separado para fornecer a

gua de reso, podendo ser utilizados os siste-

mas de distribuio j existentes e suas exten-

ses. No Brasil, no dispomos, infelizmente,

de dados unitrios de tratamento e de distri-

buio, mas a avaliao vigente de que os

sistemas de distribuio implicam custo equi-

valente a 2/3 do total dos custos associados a

tratamento e distribuio. Uma avaliao efe-

tuada nos Estados Unidos (tCHOBANOGLOUS

et al., 2011) concluiu que o custo total de um

sistema paralelo de distribuio de gua pot-

vel, tratada em nvel avanado, oscilaria entre

0,77 R$/m3 e 4,08 R$/m3 (0,32 US$/m3 a 1,70

US$/m3), enquanto que um sistema tpico de

tratamento avanado, incluindo sistemas de

membranas e POA, oscilaria entre 1,4 R$/m3 a

R$ 2,33/m3 (US$0,57/m3 a 0,97 US$/m3 ). A eli-

minao dos custos associados construo

de uma rede paralela para a distribuio de

gua de reso compensaria os custos relativa-

mente maiores (em relao a sistemas de tra-

tamento), que seriam atribudos ao sistema de

tratamento avanado. Em alguns casos, como,

por exemplo, na RmSP, que depende de impor-

tao de guas de bacias distantes, ter-se-ia,

ainda, o benefcio de evitar a construo de

adutoras de gua bruta, que implicam a apli-

cao de recursos elevados para construo,

manuteno e recalque;

gua de alta qualidade seria disponibilizada

junto aos centros de consumo, sem a necessida-

de de reverso de bacias. Seria utilizada a gua

disponvel localmente, sem prejudicar o abas-

tecimento de gua em bacias em condies de

estresse crtico, como, por exemplo, ocorre na

RmSP em relao bacia do rio Piracicaba;

a tecnologia atual suficiente para substituir

AAs por reservatrios de reteno, em que a

gua tratada em nvel avanado seria ade-

quadamente certificada antes da mistura com

outras fontes de gua, como mostrado nas

Figuras 4 e 5;

a existncia de precedentes bem-sucedidos,

a viso de segurana adicional no abasteci-

mento de gua e a disponibilidade de gua

com qualidade elevada produzida por sistemas

avanados de tratamento so fatores positi-

vos para a aceitao comunitria da prtica do

reso potvel direto.

7 FAtoReS PotenciAlmente inibidoReS do ReSo PotVel diRetoApesar da grande gama de fatores positivos aci-

ma relacionados a efetiva implementao de sis-

temas de reso potvel direto, est fortemente

condicionada aos fatores seguintes: (i) restries

legais/institucionais, associadas ao Princpio da

Precauo e legislao vigente sobre crimes

ambientais, e; (ii) aspectos psicolgicos e culturais

associados percepo e aceitao da prtica do

reso de gua.

7.1 o Princpio da Precauo

O princpio da precauo uma diretriz que busca

regular a participao do conhecimento tcnico

e cientfico e do senso comum na previso e no

combate a potenciais degradaes ambientais,

causadas por processos tecnolgicos tradicionais

ou emergentes. Deve ser aplicado de forma cons-

trutiva, elaborando, numa primeira fase, a an-

lise do risco por meio da aplicao do conjunto

de conhecimentos disponveis na identificao de

potenciais efeitos adversos, assim como dos be-

nefcios ambientais, econmicos, tcnicos e so-


artigos tcnicos

ciais que proporciona (HESPANHOL, 2009; PAttI

JNIOR, 2007).

A relao entre a cincia e a precauo uma

importante questo conceitual para o gerencia-

mento prtico de riscos tecnolgicos. O conheci-

mento adequado do problema para a tomada de

decises requer uma srie de atributos, entre os

quais, o exame crtico, a transparncia, o contro-

le de qualidade, a reviso pelos pares e a nfase

num aprendizado permanente. Apenas aps a

elaborao exaustiva dessa fase de aprendiza-

do cientfico e tecnolgico permitido que se

passe fase de gesto do risco, estabelecendo

um marco regulatrio que possibilite auferir os

benefcios da prtica, evitando ou minimizando

os riscos correspondentes.

O princpio da precauo no pode, portanto, ser

utilizado para impedir o desenvolvimento de tec-

nologias que podem apresentar certos riscos. Os

rgos reguladores devem assumir o compromis-

so de lidar com os riscos e as incertezas cientficas

de forma coerente, permitindo, por outro lado,

que os benefcios proporcionados pela prtica

sejam auferidos em sua plenitude. O cenrio mais

crtico ocorre, entretanto, quando, com base ex-

clusiva em preconceitos, preferncias pessoais e

argumentos subjetivos, os tomadores da deciso

se recusam a regulamentar processos ou ativida-

des tecnolgicas importantes, criando condies

para a ocorrncia de riscos que poderiam ser evi-

tados pela aplicao de mecanismos adequados

de comando e controle.

O que se observa ainda a usurpao do princpio

da precauo no formato de proteo profissional

individual, buscando segurana legal por meio da

obstruo de processos de regulamentao de

prticas importantes e consagradas.

Especificamente no caso do reso de gua, a pos-

tura mais detrimentosa para o desenvolvimento da

prtica a adoo de regulamentaes extrema-

mente restritivas sob a cobertura da pseudopre-

cauo, buscando apenas a proteo contra pena-

lidades potenciais associadas Lei n 9.605, de 12

de fevereiro de 1998, que dispe sobre as sanes

penais e administrativas derivadas de condutas e

atividades lesivas ao meio ambiente e d outras

providncias (BRASIL, 1998). Uma normalizao

racional no meramente copiada de outras fontes,

mas adaptada s condies nacionais e cientifica-

mente suportada, eliminaria totalmente a preocu-

pao em relao a penalidades potenciais.

Uma grande reao se esboa atualmente, nos

organismos de controle ambiental, nos setores

governamentais em seu nvel de deciso mais ele-

vado, nos organismos de gesto de recursos hdri-

cos, nos setores empresariais de gua e esgoto e

nos meios acadmicos, contra a implementao

de normas irracionalmente restritivas, que, por

no serem representativas das condies brasi-

leiras, no protegem o meio ambiente e a sade

pblica dos grupos de risco, inibindo, por outro

lado, a estratgia do reso, que , atualmente, o

instrumento-chave de gesto da gua em reas

com estresse hdrico. Evidentemente, as prticas

em considerao so associadas a nveis de riscos

de magnitudes diversas, que devero ser racio-

nalmente avaliados para dar suporte a normas e

cdigos de prticas realistas.

7.2 Percepo e aceitao pblica da prtica de reso

O segundo fator, potencialmente limitante, est

associado a aspectos culturais e psicolgicos de

nossa sociedade, face percepo negativa do

consumo de gua reciclada e falta de confiana

na segurana de sistemas avanados de tratamen-

to e de certificao da qualidade da gua. Alm do

aspecto social, ocorrem temores associados a ris-

cos polticos, econmicos e ambientais.

Essas posturas sociais negativas podem, entre-

tanto, ser amenizadas por meio de educao

ambiental, informao bsica sobre a segurana

das tecnologias de tratamento e certificao da


artigos tcnicos

qualidade da gua produzida por sistemas de re-

so potvel direto. A execuo de projetos de de-

monstrao e posterior divulgao de resultados

de qualidade da gua produzida e de estudos epi-

demiolgicos efetuados em associao seriam,

tambm, ferramentas importantes para mostrar

a viabilidade ambiental e de sade pblica, pro-

porcionando resultados mais visveis para ame-

nizar a percepo negativa da prtica de reso

potvel direto.

8 concluSo e RecomendAeSO RPINP, extensivamente praticado no Brasil,

constitui opo prejudicial tanto para o meio am-

biente quanto para a sade pblica de usurios de

sistemas de distribuio de gua tratada por meio

de sistemas convencionais. Por outro lado, a im-

plementao de sistemas de RPIP , atualmente,

pouco vivel nas condies brasileiras, uma vez

que mananciais subterrneos e corpos hdricos

superficiais, a grande maioria destes com eleva-

dos nveis de poluio, no apresentam condies

legais e tcnicas para ser utilizados como AAs.

A mais importante das mudanas de paradigma

que se fazem necessrias consiste em garantir o

abastecimento de gua em reas submetidas a

estresse hdrico, por meio da promoo da prtica

de reso potvel direto, sem haver necessidade de

instalar uma rede secundria para distribuio de

gua de reso.

As razes e as condies bsicas que levaro a

essa nova dimenso do setor saneamento so as

seguintes: (i) os mananciais para abastecimento

de gua esto se tornando cada vez mais raros,

mais distantes e mais poludos; (ii) a tecnologia

avanada hoje disponvel permite remover con-

taminantes, traos orgnicos e inorgnicos e or-

ganismos patognicos, possibilitando a produo

de uma gua de reso segura; (iii) os custos de

sistemas avanados de reso so equivalentes ou

inferiores aos custos de implantao de uma rede

secundria para distribuio de gua potvel,

sendo, portanto, mais econmico efetuar a dis-

tribuio da gua de reso potvel mediante os

sistemas de distribuio atualmente existentes e

suas ampliaes. Essa proposta se torna economi-

camente mais favorvel quando o abastecimento

dependente da construo de grandes adutoras

com desnvel elevado, pois permite a utilizao de

gua disponvel localmente.

As companhias de saneamento devero desen-

volver estudos e pesquisas, em conjunto com

centros de pesquisas certificados, para: (i) avaliar

tcnica e economicamente operaes e proces-

sos unitrios, assim como sistemas de tratamento

avanados para reso potvel direto, dentro das

condies brasileiras; (ii) estudar o dimensiona-

mento e estabelecer critrios operacionais de re-

servatrios e certificao da qualidade da gua de

reso; (iii) avaliar a possibilidade e as implicaes

tcnicas e econmicas para a utilizao de redes

existentes e suas extenses para efetuar a distri-

buio de gua potvel de reso; (iv) desenvolver

programas educacionais e de conscientizao

para promover a aceitao pblica da prtica de

reso potvel direto argumentos relevantes so

associados garantia do abastecimento e ao for-

necimento de gua segura aos consumidores de

sistemas pblicos de abastecimento; e (v) com-

bater o procedimento autoprotecionista e ime-

diatista dos rgos controladores que devero ser

orientados para desenvolver, normas, padres e

cdigos de prtica realistas baseados em estudos

e pesquisas e no na cpia de normas e diretri-

zes aliengenas que no representam as condi-

es tcnicas, culturais, ambientais e de sade

pblica brasileiras.

inexorvel que, dentro de no mximo uma d-

cada, a prtica do reso potvel direto, utilizando

tecnologias modernas de tratamento e sistemas

avanados de gesto de riscos e de controle ope-

racional, ser, apesar das reaes psicolgicas e

institucionais que a constrangem, a alternativa

mais plausvel para fornecer gua realmente po-


artigos tcnicos

tvel. Alm de resolver o problema de qualidade,

o reso potvel direto estaria fortemente associa-

do segurana do abastecimento, pois utilizaria

fontes de suprimento disponveis nos pontos de

consumo, eliminando, por exemplo, a necessida-

de da construo de longas e custosas adutoras,

que, geralmente, transferem gua para grandes

centros urbanos, coletada de reas afetadas por

estresse hdrico.

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